Het belangrijkste verschil tussen plasma en Bose Einstein-condensaat is dat de plasmatoestand een gas van ionen en vrije elektronen bevat, terwijl Bose-Einstein-condensaat een gas van bosonen met lage dichtheden bevat dat wordt afgekoeld tot een lage temperatuur dichtbij het absolute nulpunt.
Plasma en Bose-Einstein condensaat zijn twee fasen van materie. De andere mogelijke fasen van materie zijn de vaste fase, vloeibare fase en gasfase.
Wat is plasma?
Plasma is een fase van materie waarin gasionen en vrije elektronen bestaan. Het is een van de vier fundamentele toestanden van materie, andere fasen zijn vaste, vloeibare en gasfasen. Deze fase van materie is in 1920 beschreven door de chemicus Irving Langmuir. De gasionen in deze plasmatoestand worden gevormd door de verwijdering van elektronen uit de buitenste orbitalen van gasatomen. We kunnen een plasmatoestand kunstmatig opwekken door een neutraal gas te verhitten of door het neutrale gas aan een sterk elektromagnetisch veld te onderwerpen totdat de geïoniseerde gasvormige stoffen steeds meer elektrisch geleidend worden. Gewoonlijk is de plasmatoestand gevoeliger voor elektromagnetische velden dan het neutrale gas, omdat gasionen en vrije elektronen in deze toestand worden beïnvloed door elektromagnetische velden met een groot bereik.
Er kunnen volledige plasmatoestanden en gedeeltelijke plasmatoestanden zijn. Afhankelijk van de temperatuur en de dichtheid van de omgeving vormt zich een gedeeltelijke plasmatoestand. Neonreclames en bliksem zijn bijvoorbeeld gedeeltelijk geïoniseerde plasma's.
Figuur 01: Hypothetische plasmafontein van de aarde
Bovendien worden de positief geladen ionen in de plasmatoestand gevormd door elektronen weg te strippen die rond de atoomkernen draaien. Het totale aantal elektronen dat uit het atoom wordt verwijderd, is hier gerelateerd aan de toenemende temperatuur of de lokale dichtheid van de geïoniseerde materie. Bovendien kan de dissociatie van moleculaire bindingen deze toestand vergezellen.
Figuur 02: Bliksem kan een gedeeltelijke plasmatoestand vormen
Als we kijken naar de toestand van het heelal, wordt aangenomen dat de plasmatoestand de meest voorkomende vorm van gewone materie in het heelal is. Dit is echter een hypothese die momenteel voorlopig is, afhankelijk van het bestaan en de onbekende eigenschappen van donkere materie. De toestand van plasma wordt meestal geassocieerd met sterren.
Wat is Bose-Einstein-condensaat?
Bose-Einstein-condensaat is een toestand van materie waarin bosongas optreedt bij een lage temperatuur dichtbij het absolute nulpunt. Het wordt beschouwd als de 5th toestand van de materie. Deze toestand van materie ontstaat typisch wanneer een gas van bosonen met een lage dichtheid wordt afgekoeld tot een lage temperatuur dichtbij het absolute nulpunt. Onder deze temperatuuromstandigheden heeft een groot deel van de bosonen de neiging om de laagste kwantumtoestand te bezetten waarbij de golffunctie-interferentie microscopisch duidelijk wordt. Deze toestand van de materie werd voorspeld door Albert Einstein rond 1924-1925, en de eer gaat ook naar de krant gepubliceerd door Satyendra Nath Bose.
Wat is het verschil tussen plasma en Bose Einstein-condensaat?
Plasma en Bose-Einstein-condensaat zijn twee fasen van materie, en de andere mogelijke fasen van materie zijn de vaste fase, vloeibare fase en gasfase. Het belangrijkste verschil tussen plasma en Bose-Einstein-condensaat is dat de plasmatoestand een gas van ionen en vrije elektronen bevat, terwijl Bose-Einstein-condensaat een gas van bosonen met lage dichtheden bevat, dat wordt afgekoeld tot een lage temperatuur dichtbij het absolute nulpunt.
Hieronder is een samenvatting van het verschil tussen plasma en Bose-Einstein-condensaat in tabelvorm.
Samenvatting – Plasma versus Bose-Einstein-condensaat
De termen plasma en Bose-Einstein-condensaat komen niet veel voor in de algemene scheikunde, omdat het twee fasen van materie zijn die in de natuur niet gebruikelijk zijn. Het belangrijkste verschil tussen plasma en Bose Einstein-condensaat is dat de plasmatoestand een gas van ionen en vrije elektronen bevat, terwijl Bose-Einstein-condensaat een gas van bosonen met lage dichtheden bevat, dat wordt afgekoeld tot een lage temperatuur dichtbij het absolute nulpunt.
